[实用新型]一种简谐往复运动双向对置结构的低耗内燃机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种内燃机，尤其是一种简谐往复运动双向对置结构的低耗内燃机。

背景技术

通常，变容式往复活塞内燃机其连杆之大头由于受曲轴颈画圆的偏摆运动所制约，致使活塞作用力点(小头)与传递点(大头)之作用力方向线发生多谐、复杂的β角变化，不可避免地出现一个随机的分力角，形成活塞对气缸壁的侧压Pn、为协调Pn与n/s、g/kw的矛盾，不得不牺牲了活塞比行程S/D对热机置换效率的合理选择，最终导致内燃机功率比油耗g、h、kw居高不下。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种连杆在传递工作过程其大小头都以简谐——直线往复模式运动，且这一连杆两端(小头)各连接一个活塞，完成一往一复双向直线变容作功的低耗内燃机。

众所周知，内摆线方程理论证明：令导线闭合成一定圆C，其半径为a，动圆E半径为b，当a/b＝2(n)的条件下，且动圆E在定圆C内滚动而无滑动时，动圆E圆弧线上任何一点P的运动轨迹是定圆C的一直径。根据这一数学原理，以动圆E上一点P作曲柄取代传统的曲轴颈，配以相应的连杆、活塞、汽缸，显然，P点(曲柄)的直线往复将带动连杆、活塞在气缸中作无分力角的直线往复变容运动，从根本处入手，改革内燃机主运动件的运动模式是本实用新型的核心。

本实用新型所采取的技术方案是：

动圆外齿轮基节圆上简谐直线往复运动的曲柄配以双向连杆连接对置活塞在同心的对置气缸中。

对称双定、动齿轮副结构可采用多个偶数缸组合形式。

本实用新型以内摆线理论方程为依据，定、动两圆取齿啮合，利用动圆外齿轮基节圆上P点的简谐直线往复运动特性为曲柄，配上双向连杆及对置活塞，在廻转轴或活塞压力P的作用下，曲柄、双向连杆、对置活塞三个内燃机主运动件作简谐、自由的直线往复运动，消除作用分力角β、摩损小、S/D可＞1.5～2，热机置换效率提高，比油耗率大幅度下降，实现节能减排。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

根据内摆线数学方程，将动、定两齿轮之基节圆直径按a/b＝2所给定的条件，制成动圆外齿轮1有目标地动套于与定圆内齿轮2同心之廻转轴3的偏心轴颈4上，如图1，当廻转轴3旋转后，动圆外齿轮1基节圆上之一点P即曲柄5则出现与定圆内齿轮2基节圆直径重合的直线往复运动，以曲柄5为支点，动套一双向连杆6，双向连杆6两端各连一对置活塞7、8，对置活塞7、8置于同心的对置气缸9、10中。特别指出：曲柄5、双向连杆6、对置活塞7、8与对置气缸9、10四者都处在同心圆直线上且与定圆内齿轮2直径延长线投影重合。不难看出：对置活塞7、8的热膨胀力P以直线方向传递给双向连杆6，双向连杆6将大部分力传给曲柄5转变为廻转轴3的圆周运动功，小部分传给对应一头的活塞作压缩冲程功，传动链短，简谐直线传动模式其低损耗优点已不言而喻，这一结构尤具备增加S/D＞1.5的先天条件，即W＝ΔE或W＝FS的Δ、S量增加，符合经典力学公式，降低同比油耗目的垂手可得。

本内燃机连杆在传递工作过程其大小头都以简谐——直线往复模式运动，且这一连杆两端(小头)各连接一个活塞，完成一往一复双向直线变容作功。

在应用实践中，视需要可采用对称双定、动齿轮副结构多个偶数缸组合形式，推衍出不同功率、型号的内燃机，尤其是低油耗、低重心的新型车用内燃机。